Xreferat.com » Рефераты по географии » Общая геология. Геология нефти и газа

Общая геология. Геология нефти и газа

Работу подготовил Карпов Сергей Владимирович

УдГУ, Нефтяной факультет

Ижевск, 2005 г.

1. Понятие о горных породах.

Горными породами называются плотные или рыхлые агрегаты, слогающие земную кору и состоящие из однородных или различных минералов и обломков других пород.

Горные породы образуются в результате геологических процессов, происходящих в недрах земной коры или на ее поверхности.

Горные породы делятся на три основные группы: Изверженные или магматические, осадочные и метаморфические. В данном случае рассмотрим все три варианта.

Магматические породы образуются в результате остывания и затвердевания магмы как на глубине, внутри земной коры, так и на земной поверхности после излияния. В зависимости от этого они делятся на глубинные, или интрузивные, и излившиеся или эффузивные. в свою очередь интрузивные породы также подразделяются на абиссальные т. е. застывшие на большой глубине и гипабиссальные, застывшие на небольшой глубине.

Эффузивные породы, не подвергшиеся изменению , называются кайнотипными, а претерпевшие изменения, более древние - палеотипными.

Магматические породы отличаются по химическому и минералогическому составу, а также по физическим свойствам.

Различие в химическом составе определяется содержанием кремнекислоты (SiO2) в породе. По этому признаку интрузивные и эффузивные породы разделяют на кислые(SiO2 75-65%); средние (65-52%) ; основные(52-40%) и ультраосновные (<40). Степень кислотности характеризуется также цветом и относительной плотностью породы. Цвет зависит от наличия таких цветных минералов в породе, как биотит, авгит и другие. Чем кислее породы тем они светлее.

В основных породах возрастает содержание темного силиката-авгита.

Поэтому они имеют темно-зеленый и даже черный цвет.

С уменьшением кислотности возрастает относительная плотность пород.

У кислых пород она 2, 5-3, 1; у средних 2, 7-2, 8; основные 2, 9-3, 1; ультраосновные 3, 1-3, 3.

Рассмотрим представителей магматических горных пород. : Например гранит, полевой шпат, кварц. .

Кварц –SiO2-стеклянный, н изломе жирный. Встречается белый, серый, безцветный. Разновидности: прозрачный-горный хрусталь, черный-марион, желтый-цитрин и др. Цвет черты –бесцветная, на изломе-раковина. Форма -призматические еристаллы, друзы, зернистые сплошные, скрытокристаллические массы. Плотность-2, 5-2, 8.

Имеет пьезоэлектрические свойства.

Признаки: Твердость, на изломе блеск, глинистых корочек не имеется. на гранях кристаллов поперечная штриховка.

Гранит : Светло-серый, красновато-серой пестрой окраски порода состоящая из полевых шпатов и имеющих светлую окраску и стеклянный блеск на плоскостях спаянности кристаллов.

Порода глубинная с кристаллической структурой и массивной текстурой.

Полевые шпаты: Ортоклазы K[ALSi3O8] окраска белая, серая, розовая, и др.

Порошок белый, блеск стеклянный, минерал твердый.

В группу входят также Микроклин, плагиоклазы, альбит и др.

Удельный вес-2, 6-2, 76.

Свойства группы минералов очень схожи.

Метаморфические горные породы:

Образовались в результате изменения осадочных или изверженных пород при метаморфизме с полным или значительным изменением минералогического состава , структуры и текстуры.

Метаморфизм в переводе с греческого языка означает(подвергнутый превращению) и связан с изменением структуры, минералогического и химического составов горных пород в земной коре под влиянием температуры, давлений и химических воздействий.

Под влиянием высокой температуры и давления изверженные породы превращаются в сланцевые, а осадочные породы приобретают кристаллическую структуру. Таким образом горные породы претерпивая изменения, приобретают новые свойства.

Метаморфические превращения осадочных горных пород начинаются на глубине3-5км. и усиливаются с глубиной под действием повышающихся температур и давлений.

Известно что на каждые 100м. верхней оболочки земного шара температура повышается примерно на 3 С.

К метаморфическим горным породам относятся ; кварциты, мраморы, яшмы, сланцы, кристаллические известняки и другие минералы.

У метаморфических пород структура кристаллически-зернистая, сходная со структурой изверженных пород, а параллельно-линейное расположение минеральных веществ подобно осадочным породам.

Приведем примеры ярких представителей данной группы:

Яшмы слагаются преимущественно халцедоном или смесью халцедона и кварца. В их составе наблюдается существенная примесь глинистого материала, оксидов железа, а в некоторых разностях присутствует органическое вещество.

Яшмы имеют яркие краски-красновато-коричневые различных оттенков, бурые, зеленые, пестрые.

Яшмы прочные, твердые породы с раковистым изломом. Плотность-до 2, 5г/см в кв.

Кварциты-состоит из кварца, полевой слюды, содержит примеси шпата.

Очень крепкое соединение, цвет серый, розовый, текстура массивная или полосчатая. Характерен мономинеральный состав. Порода кристаллически зернистая, характерен жирный блеск и раковистый излом, невысокий удельный вес.

Слоистость унаследована от осадочной породы(песка или песчаника), из которой он возник.

Мрамор-Имеет среднюю твердость и может иметь состав:

Кальцитовый, арагонитовый, доломитовый, магнезитовый. Структура слоистая,  массивная, реагирует с HCL. Окраска различная.

Осадочные горные породы:

Образовались в результате осаждения органических и неорганических веществ на дне водных бассейнов и на поверхности Земли с последующим их уплотнением и изменением.

Мельчайшие частицы раздробленных водой и ветром изверженных пород,  а также остатки животных и растительных организмов при осаждении образовывали слои и пласты.

Эти породы по способу образования подразделяют на обломочные(механич.  осадки), породы химического и смешенного происхождения.

Осадочные горные породы-наиболее распространенные т. к. они покрывают около 75% всей Земной поверхности и составляют-10% массы Земной коры или как ее еще называют-литосферы.

Осадочные горные породы представляют для нефтяников особый интерес,  поскольку с ними связаны подавляющее число залежей нефти и газа.

В мировой практике известны лишь отдельные случаи добычи нефти из изверженных и метаморфических пород.

В соответствии со способами образования осадочных горных пород, их можно и нужно описывать в определенной последовательности, а именно:

Обломочные породы образовались в результате разрушения, переноса и отложения мелких частиц разрушенных пород.

В соответстви со структурными особенностями обломочные горные породы подразделяются на крупнообломочные(псефиты), среднеобломочные(псаммиты),  мелкообломочные(алевриты)и тонкообломочные(пелиты).

К обломочным горным породам относятся: Валуны, галечники, гравий, пески,  песчаники, глины, аргелиты и глинистые сланцы.

Породы химического происхождения образовались в результате выпадения солей из водных растворов или в результате химических реакций в Земной коре. Эти породы разбиты на следующие группы:

Карбонатные, кремнистые, железистые галлойдные соли, сернокислые соли.  Карбонатные породы-это известняки химического происхождения,  солитовые известняки, известковые туфы, доломиты.

Кремнистые порды-это кремнистые туфы, которые образуются в результате выпадения аморфного кремнезита из воды горячих источников.

К группе железистых пород относятся различные железные руды(бурые железняки, железистые солиты).

К галлойдным солям относится каменная соль. Ангидрид и гипс относятся к группе сернистых солей.

К породам органического происхождения относятся известняки, мел, трепел и каустобоилиты.

Породы смешенного происхождения состоят из материалов обломочного,  органического и химического происхождения. К породам смешенного происхождения относятся: Мергели, песчанные и глинистые известняки.

Глинистые минералы в чистом виде белые или безцветные, поэтому в  отсутствии хлорофоров породы имеют белую окраску иногда с желтым или светло-серым оттенком. Бурый и красный цвета разной интенсивности и оттенков обусловлены присутствием окисных соеденений железа,  присутствие повышенных количеств хлорита и зеленых гидрослюд часто придает породам серовато-зеленую окраску. Как правило порода  насыщенная глинистыми слоями имеет мелкозернистую структуру.

В глинистых породах обнаружены почти все химические элементы.

Оксиды кремния и аллюминия в сумме состовляют не менеее 70% .

В заметных количесвах присутствуют : железо, кальций, магний, калий,  натрий, титан и водород.

Содержание остальных элементов незначительно. Глинистые породы обладают рядом свойств и признаков, отличающих их от остальных  осадочных образований. Глины могут размокать в воде, во влажном  состоянии им свойственна пластичность. Глины способны поглощать воду преимущественно пресную и за счет этого значительно увеличиваться в размерах. При высыхании они растрескиваются, а в некоторых случаях превращаются в мелкую щебенку.

Карбонатные породы:

Известняк-основная часть-кальцит. Окраска весьма разнообразна, но преимущественно серая различной интенсивности. Нередко встречаются светло-серые известняки с желтым , бурым, зеленым или розовым оттенками. Нефтеносные известняки имеют черный или буровато- черный цвет.

Физические свойства известняков , в следствии различаются в составе,  структуре и текстуре, изменяются в широком диапазоне , есть очень  плотные, прочные и наоборот низкой плотности, пористые, не прочные.

Главнейшие примеси в известняках представлены доломитом, магнези- том, глинистыми минералами, тонкодисперсным органическим веществом

Реже присутствует алевритовый и песчаный материал.

Структура породы определяется различиями , такими как биоморфные,  детритовые, силамовые, зернистые, обломочные и другие.

Химический состав СаО-55, 64% , МgО-0, 02%, СО2-43, 38%, SiO2-0, 16%, Al2O3 0, 07 %, P2O5-следы.

Доломиты-породы, преимущественно прочные низкопористые, нередко трещиноватые. Наиболее распространены хемогенные. Состав в основном минералы доломита и содержат примеси гипса, ангидрида, кальцита, глинистых частиц и др.

Химические свойства СаО-30, 4%; MgO-21, 9%; (CaMg(CO3)2-47, 7%СО2).

Окраска доломитов преимущественно светлая, голубовато-серая, серовато- желтая, кремовая зеленовато-серая. Встречаются и темно цветные, например,  коричневато-черные и бурые нефтенасыщенные доломиты.

Мел-состоит преимущественно из кальцита, содержит незначительную примесь кремнозема, а иногда глинистого и даже обломочного материала.

Окраска породы-белая, иногда с сероватым или слабым буроватым оттенком.

Мел не прочен , легко поддается обработке ножом, стеклом, пачкает руки,  высоко порист(40-50%), хорошо впитывает воду.

2. Сброс - есть разрывное нарушение, у которго висячее крыло относительно лежачего смещено вниз.

Сбросы образуются либо при перемещении одного крыла, либо при движении обоих крыльев в разных направлениях, либо при разноскоростном движении обоих крыльев в одном направлении.

При сбросе образуется образуется зона зияния. Поэтому скважины,  пересекающие сброс, фиксируют выпадение части пластов из разреза.

Общая геология. Геология нефти и газа

K1-зона зияния; f-f—сместитель.

Взбросом называется разрывное нарушение, у которого висячее крыло относительно лежачего смещено вверх.

В результате образуются зоны перекрытий, которые фиксируются в разрезе скважин повторением одних и тех же пластов.

У взбросов угол наклона сместителя всегда больше 60 градусов.

Общая геология. Геология нефти и газа

K2-зона перекрытия, f-сместитель.

Разрывные нарушения, по форме напоменающие взбросы, но с меньшими углами сместителя, называются надвигами:

Общая геология. Геология нефти и газа

Сдвигом называется разрывное нарушение, при котором смещение пород происходит в горизонтальной плоскости.

Наряду с неречисленными, в природе встречаются более сложные разрывные нарушения: сбросо-сдвиги и взбросо-сдвиги. :

Блок-диаграмма сбросо-сдвига:

Общая геология. Геология нефти и газа

Грабеном называется блок горных пород, ограниченный разрывными нарушениями и опущенный относительно смежных с ним блоков.

К грабенам нередко приурочены речные долины, а на дне океанов- -подводные рифы(долины). Грабены часто ослажняют своды складок.

Они сопутствуют почти всем соляным куполам Северного Прикаспия.

Горстом называется ограниченный разрывными нарушениями блок горных пород, поднятый относительно смежных с ним блоков.

Горсты могут быть тесно связанны с антиклинальными складками, а также могут быть самостоятельными структурными формами.

Общая геология. Геология нефти и газа

а –Горсты; в-Грабены;.

Простейшими видами складок являются антиклинали и синклинали

Общая геология. Геология нефти и газа

У антиклинали изгиб слоев обращен выпуклостью вверх, у синклинали выпуклостью вниз.

В каждой складке различают ее элементы. Боковые поверхности складки называются крыльями; зона , в которой сходятся крылья,  характеризующаяся максимальной кривизной, -замком, или сводом складки; биссекторная плоскость угла между крыльями складки- -осевой плоскостью; линия пересечения осевой плоскости с замком- -шарниром, а проекция шарнира на поверхность Земли-осью складки.

Осевой поверхностью называют поверхность, проходящую через шарниры всех слоев, слогающих складку.

Толща горных пород, лежащая в перегибе антиклинальной или синклинальной складок, является ядром складки.

В ядре антиклинали залегают наиболее древние породы, в ядре синклинали-наоборот, наиболее молодые.

Окончания антиклинальных складок называют переклинальными, а  синклинальных-центриклинальными.

Длиной складок считается расстояние между их переклинальными или центриклинальными окончаниями, шириной- расстояние между осевыми поверхностями в поперечном сечении, ограничивающими складку.

В складках , развитых в пределах складчатых областей, наблюдаются пластические перемещения некоторых горных пород, ведущие к увеличению мощности слоев на сводах складок.

Складки в этих областях расположены параллельными рядами, причем антиклинали чередуются с сопряженными с ними синклиналями, что соответствует полной складчатости.

По морфологическим признакам выделяют: линейные складки с соотношением длины к ширине более чем 10:1, брахиантиклинальные и брахисинклинальные складки с соотношением длины к ширине от 10:1 до 2, 5:1.

На окраинах складчатой области длина складок уменьшается и они могут иметь почти округлую форму (купола).

Брахиантиклинальная складка:

Общая геология. Геология нефти и газа

Тип структуры-морфологический, присущий платформенным областям,  соотношение длины к ширине от5:1 и менее.

В этом особенность определения данной геологической структуры.

Методика построения сводного стратиграфического разреза.

Стратиграфия (от лат. stratum — настил, слой и . . . графия), раздел геологии, изучающий последовательность формирования геологических тел и их первоначальные пространственные взаимоотношения. Для этих целей в первую очередь используется возможность прослеживания пластов осадочных горных пород и изучение их фациальных изменений в бассейнах прошлых геологических эпох. Основное значение для установления одновозрастности изученных отложений имеет состав ископаемых организмов, находимых в осадочных толщах, отражающих необратимое развитие органического мира Земли . Поэтому Стратиграфия тесно связана с палеонтологией, а также с геохронологией — учением о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Возникновение Стратиграфии связано со становлением геологии как науки; она послужила основой создания геологических карт и  геохронологической шкалы.

Предмет и методы исследования Стратиграфии:

Основным положением в Стратиграфии является закон последовательности напластования, когда при нормальном залегании пластов каждый подстилающий пласт древнее покрывающего; исключение из этого правила наблюдается только в том случае, когда в результате тектонических деформаций первичное залегание пластов нарушается, и они могут оказаться перевёрнутыми. Пласты горных пород, отлагавшиеся в бассейнах прошлых геологических периодов, залегают в определённой последовательности, изучая которую можно составить стратеграфическую колонку . При сопоставлении этих колонок применяются различные методы, из них наиболее распространённым и надёжным является палеонтологический метод, основанный на необратимом прогрессивном развитии органического мира Земли. Палеонтологический метод может применяться только с учётом данных палеоэкологии.

По существу все группы ископаемых организмов могут быть использованы для целей стратиграфической корреляции; особенно большое значение имеют остатки мельчайших организмов, встречающихся в массовом количестве (фораминиферы, радиолярии, нанопланктон, диатомовые и др. ); даже небольшие куски осадочных горных пород содержат сотни и тысячи таких организмов, что особенно важно при определении возраста пород в кернах буровых скважин. Этими же особенностями отличается и применение споровопыльцевого анализа, который используется для определения возраста осадочных толщ всех подразделений фанерозоя . Палеонтологический метод имеет широкое применение во всей фанерозойской истории Земли. В более древних отложениях докембрия остатки животных встречаются крайне редко; в массовом количестве встречаются следы жизнедеятельности синезелёных водорослей, которые в 1960-е гг. начали с успехом использоваться для расчленения и корреляции карбонатных толщ верхнего докембрия; в более древних отложениях палеонтологический метод пока не применяется.

Ведущее значение для более древних отложений приобретают данные изотопных определений, основанные на радиоактивном распаде различных элементов (К, U, Pb), заключённых в минералах осадочных и магматических горных пород . Информация по изотопному возрасту осадочных пород довольно скудна. При калий-аргоновом методе датирования используются очень редкие калийные соли (карналлит) и обычный для осадочных пород глауконит. Рубидий-стронциевый метод определения применяется при исследовании разнообразных глинистых пород и кислых эффузивов; урано-ториевым методом датируются цирконы из эффузивов.

Значительно более полные данные о возрасте пород указанными методами могут быть получены для разнообразных интрузивных горных пород, внедрявшихся в осадочные толщи; основная трудность заключается в том, чтобы привязать эти точные цифры к стратиграфической колонке (для этих целей внимательно изучаются контакты интрузивного тела с осадочными слоистыми толщами). Во многих случаях истинный возраст интрузивных массивов может быть установлен только по результатам изотопных определений.

Из др. методов корреляции слоистых осадочных и вулканогенных толщ используются данные литологического и геохимического исследования (сопоставление по преобладанию тех или иных минералов или элементов) и различные геофизические методы

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: